一種防顛簸兩維自動平衡儀裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種平衡儀，尤其涉及一種兩維自動平衡儀。
【背景技術】
[0002]目前涉及平衡儀裝置的研究內容主要應用在測試儀技術領域、機電領域、裝置技術領域、信號分析儀領域、醫療器具、人體功能測量及教學用品上，對于交通運輸領域的專利除了徐鋒明的“車載平衡儀”、劉立業、翟郢的“一種方向盤平衡儀的校準裝置”和蔣兆軍“ 一種汽車輪胎壓力平衡儀”外，未見有涉及商品載運平衡裝置方面的相關報道。在已有平衡裝置技術設計上有運用磁鐵磁性吸力保持平衡如晏霓的“一種物理用磁相對平衡儀”;有采用多級諧振濾波電路來提高檢測平衡精度如王經一的“諧振濾波直接定位式平衡儀”;有通過齒輪傳遞實現自動平衡如蔡安平等人的“ 一種法蘭式磨床砂輪自動平衡儀的自動平衡裝置”。針對平衡減震技術方面有利用萬向活動裝置和導向結構保持手持攝像機云臺板的平衡如李立鵬等人的“手持攝像機的減震平衡儀”，但其結構及其復雜。已知的平衡裝置在設計上難以控制機械轉運過程中均衡分配力量，使用傳感器、檢測板進行水平調節，物品姿態平衡的精確度受限。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服已有技術的不足，提供一種具有良好的實時穩定平衡功能的防顛簸兩維自動平衡儀裝置。
[0004]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0005]本發明的一種防顛簸兩維自動平衡儀裝置，它包括底板，在所述的底板的上方安裝有框架，在所述的框架內沿著框架的一個對稱軸方向上安裝有第一轉軸，在所述的第一轉軸上安裝有穩定平臺，沿著所述的框架的另一個對稱軸方向上，在所述的框架上連接有第二轉軸，所述的第二轉軸軸線與所述的第一轉軸垂直，在所述的底板上安裝有陀螺儀傳感器和第二步進電機，所述的第二步進電機的輸出軸通過帶輪與第二轉軸上安裝的帶輪轉動相連，在所述的框架上安裝有第一步進電機，所述的第一步進電機的輸出軸通過帶輪與第一轉軸上安裝的帶輪轉動相連，兩臺步進電機分別與驅動器相連，當框架產生晃動時，由陀螺儀傳感器產生模擬數學信號傳給步進電機控制單元，步進電機控制單元將模擬信號轉化為脈沖信號輸出給步進電機的驅動器，接收到脈沖信號的步進電機的驅動器隨之驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度。
[0006]本發明的優點:
[0007]1.該裝置使用框架結構，以帶齒與帶輪的齒槽相嚙合傳遞運動和動力，形成了綜合皮帶傳動、鏈傳動齒輪傳動優點的新型帶傳動，解決了機械轉運過程中力量分配不均衡的問題；
[0008]2.以脈沖個數控制角位移量，脈沖頻率控制電機轉動速度和加速度，對位置、速度、加速度及力的控制精確度更高(理論上姿態測量精度達0.01度)，可實時實現兩維自動平衡；
[0009]3.該裝置組件少，減少了陀螺儀與步進電機之間的數據計算步驟，從而減縮接收調整指令的時差以提高時效性，也可減少包裝空間，在載重范圍內可放置任何重物，非常適合流動作業或現場救援。
【附圖說明】
[0010]附圖是本發明的一種防顛簸兩維自動平衡儀裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述。
[0012]如附圖所示的本發明的一種防顛簸兩維自動平衡儀裝置，它包括底板，在所述的底板的上方安裝有框架I，在所述的框架I內沿著框架I的一個對稱軸方向上安裝有第一轉軸，在所述的第一轉軸上安裝有穩定平臺8，沿著所述的框架I的另一個對稱軸方向上，在所述的框架I上連接有第二轉軸，所述的第二轉軸軸線與所述的第一轉軸垂直，在所述的底板上安裝有陀螺儀傳感器(如可以采用MPU6050)和第二步進電機，所述的第二步進電機的輸出軸通過帶輪與第二轉軸上安裝的帶輪轉動相連，在所述的框架I上安裝有第一步進電機，所述的第一步進電機的輸出軸通過帶輪與第一轉軸上安裝的帶輪4轉動相連，兩臺步進電機5分別與驅動器6相連，當框架I產生晃動時，由陀螺儀傳感器7產生模擬數學信號傳給步進電機控制單元2，步進電機控制單元將模擬信號轉化為脈沖信號輸出給步進電機的驅動器，接收到脈沖信號的步進電機的驅動器隨之驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，最終將預定的控制方案、指令轉變為預期的機械運動，實現機械運動精確的位置控制、速度控制以及加速度和力的控制，在一個平臺之上實現兩維自動平衡。
[0013]本裝置具有良好的實時穩定平衡功能，可用于汽車、輪船、飛機等載運貴重物品，保持物品在晃動的外界環境中穩定平衡，防止物品因晃動而受到損害，在保障遂行多樣化任務中起到積極的作用。依據該裝置的構造原理，可改造成一張擔架，用于醫療后送中轉移和運送傷員，保持傷員姿態平穩，避免因顛簸而對其造成二次傷害，可較大程度降低非戰斗減員率，從而提尚部隊戰斗力。
[0014]以上所述僅為本發明示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本發明的范圍，任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的構思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應屬于本發明保護的范圍。
【主權項】
1.一種防顛簸兩維自動平衡儀裝置，它包括底板，其特征在于:在所述的底板的上方安裝有框架，在所述的框架內沿著框架的一個對稱軸方向上安裝有第一轉軸，在所述的第一轉軸上安裝有穩定平臺，沿著所述的框架的另一個對稱軸方向上，在所述的框架上連接有第二轉軸，所述的第二轉軸軸線與所述的第一轉軸垂直，在所述的底板上安裝有陀螺儀傳感器和第二步進電機，所述的第二步進電機的輸出軸通過帶輪與第二轉軸上安裝的帶輪轉動相連，在所述的框架上安裝有第一步進電機，所述的第一步進電機的輸出軸通過帶輪與第一轉軸上安裝的帶輪轉動相連，兩臺步進電機分別與驅動器相連，當框架產生晃動時，由陀螺儀傳感器產生模擬數學信號傳給步進電機控制單元，步進電機控制單元將模擬信號轉化為脈沖信號輸出給步進電機的驅動器，接收到脈沖信號的步進電機的驅動器隨之驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度。
【專利摘要】本發明公開了一種防顛簸兩維自動平衡儀裝置，它包括底板，在底板的上方安裝有框架，在框架內沿著框架的一個對稱軸方向上安裝有第一轉軸，在第一轉軸上安裝有穩定平臺，沿著框架的另一個對稱軸方向上，在框架上連接有第二轉軸，在底板上安裝有陀螺儀傳感器和第二步進電機，第二步進電機的輸出軸通過帶輪與第二轉軸上安裝的帶輪轉動相連，第一步進電機的輸出軸通過帶輪與第一轉軸上安裝的帶輪轉動相連，兩臺步進電機分別與驅動器相連，由陀螺儀傳感器產生信號傳給步進電機控制單元，步進電機控制單元將信號輸出給步進電機的驅動器，隨之驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度。采用本裝置解決了機械轉運過程中力量分配不均衡的問題。
【IPC分類】F16M11/04, G12B5/00
【公開號】CN105179887
【申請號】
【發明人】王淑琴, 陳瓊偉, 趙彥坤, 喬治
【申請人】中國人民武裝警察部隊后勤學院
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月7日